JPH03252107A - フェライトチップ状電子部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、磁気損失を増加するようにしたフェライトチ
ップ状電子部品及びその製造方法に関する。

（従来の技術） 各種電子部品が組込まれた電子機器におけるノイズ障害
を改善するために、代表的な磁性材料であるフェライト
の磁気損失を利用すべくフェライトをビーズ状又はチッ
プ状電子部品として製造して用いることが行われている
。

回路で扱われる信号周波数が高周波になってくると、フ
ェライトに加わる高周波磁界Ｈに対して磁束密度Ｂが追
随できなくなってくるので位相の遅れが生じる結果、高
周波側の特定領域でフェライトの磁気損失は極大となる
。このためフェライトは特に高周波成分に対して大きな
ノイズ除去能力を発揮する。

ここで高周波磁界Ｈに対するフェライト内の磁束密度Ｂ
の位相遅れをψとすると、Ｈ＝ｈｅ’“Ｂ＝ｂｅ”“１
−φゝで示されるので、ＨとＢとの比で定義される透磁
率μは次式のように複素数（実数部子虚数部）で示され
る。

＝μ　　−Ｊ　μ （但し、μ　（実数部）　＝　−ｃｏｓψ。

μ　（虚数部）　＝　−ｓｉｎψ） 位置遅れψ＝０のとき、μ　＝０となるのでμ＝μ′　
となって磁気損失は生じない。しかし高周波域になって
位相遅れψ≠０になると、μ′≠０となるので磁気損失
が生じてくる。第３図で実線はμ　、μ“の周波数依存
性を示すもので、高周波域になる程μ″がμ′よりも大
きくなって磁気損失が増加して（ることを示している。

ところでこのようなフェライトを第１０図及び第１１図
に示すようにチップ状電子部品として製造して、各種電
子機器を構成する印刷基板に組込むことが行われている
。第１０図及び第１１図において１はチップ状のフェラ
イト焼結体、２は内部電極、３は外部電極、４はフェラ
イト焼結体１の両端に設けられる端子電極である。ここ
で従来このようなフェライトチップを製造するには、金
型を用いて予め用意されたフェライト粉末を粉体プレス
によってチップ状に成形し、続いてこのチップを焼結し
てフェライト焼結体１を形成した後、印刷技術によって
貫通穴５に内部電極２を形成すると共に、外部電極３及
び端子電極４を形成することが行われている。

（発明が解決しようとする課題） ところで従来のように粉体プレスを利用して製造された
チップ状電子部品では、容易磁区（単に磁区と称する）
の方向がランダムであるため磁気損失を効果的に利用で
きないという問題がある。

すなわちＣ軸に水平にフェライトコアを切断した際の磁
区の構造は、第９図に示すようにランダムとなってしま
う。

本発明は以上のような問題に対処してなされたもので、
フェライトの磁気損失特性を効果的に利用することがで
きる新しいフェライトチップ状電子部品及びその製造方
法を提供することを目的とするものである。本発明では
六方晶（マグネトブランバイト型）の結晶構造を有する
フェライト焼結体を対象としたチップ状電子部品及びそ
の製造方法を基本的特徴としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明は、フェライトチップ
に形成された外部電極及びこの外部電極に導通する内部
導体を有するフェライトチップ状電子部品において、六
方晶フェライト焼結体から成るフェライトチップを有し
、六方晶フェライト焼結体の各結晶粒の０面がそれぞれ
実質的に平行に配列されているフェライトチップ状電子
部品を特徴とするものである。

また本発明は、六方晶フェライト材料をスラリー化し所
望の厚さのグリーンシートに形成する工程と、グリーン
シート形成時又はグリーンシート形成後において該シー
ト面の上下方向から圧力を加えてフェライトの各結晶粒
の０面を平行に配向する工程と、該シート面上又はシー
ト内に設けたスルーホールに内部導体を印刷する工程と
、該シートを積層・熱プレスして積層体を形成する工程
と、内部導体に導通ずる外部電極を形成する工程と、該
積層体を焼結する工程とを含むフェライトチップ状電子
部品の製造方法を特徴とするものである。

（作　用） 六方晶フェライトの各結晶粒をそのＣ軸がそれぞれ同一
方向に向かうように焼結するようにしたので、磁区方向
が規則的な方向を向いている六方晶の結晶構造を形成す
ることができる。これによって内部電極の長さ方向に対
して磁区方向を垂直な方向に向かせることができるので
、フェライトの磁気損失特性を効果的に利用することが
できる。

（実施例） 本発明の詳細な説明するに先立ち六方晶（マグネトブラ
ンバイト型）の結晶構造を有するフェライトについて説
明する。六方晶のフェライトはＢａ、Ｓｒ、Ｐｂ等で代
表されるもので、結晶の分類としてＭ、　Ｕ、　Ｗ、　
　Ｘ、　Ｙ、　　Ｚ型が知られている。これらのフェラ
イトにおいて、例えばＣｏ２ＢａＦｅ、６０２７はＷ型
のものであるが、粒体粒子は第７図のようになっており
、ａ、ｂ、ｃ軸をとるとその磁区は０面（Ｃ軸に垂直な
面）内を向いている。このように磁区をランダムな方向
でな（規則的なＣ軸方向を向かせることにより、第３図
の特性においてμ′の成分の低下を防止できるのでフェ
ライトの磁区損失特性を有効に利用することができる。

従って磁気損失を増加してノイズ除去能力を高めること
ができる。この点例えばＺｎ、、ＢａＦｅ１６０２７（
Ｗ型）のようなフェライトは異方性磁化がＣ軸方向を向
いているため有効ではない。また前記Ｃ０２ＢａＦｅ１
６０２７のフェライトのＣｏを一部Ｚｎに置換してＣｏ
２−ｘＺｎｘＢａＦｅ、、０２．にすると（０＜ｘ＜２
）　、μ′をさらに大きくできるのでさらにフェライト
の損失特性を有効に利用できる。

ここで粉体粒子のサイズとしては、第８図のように平均
粒子径を１．平均粒子厚さをｄとすると、１≧１（μｍ
）が有効である。また望ましくは３≦ｐ≦２０（μｍ）
程度で、Ｊ／ｄ≧４が適当である。

また本発明ではマグネトブランバイト型フェライトのう
ちでも容易磁化方向が面内を向いているものが好ましい
。

第１図及び第２図は本発明のフェライトチップ状電子部
品の実施例を示す斜視図及び断面図で、１はフェライト
チップ、２は内部電極、３は外部電極、４は端子電極で
ある。また６は印刷基板で配線パターン７が形成されて
いる。ここでフェライトチップ１は第７図のように、六
方晶フェライトから成りその各結晶粒はそのＣ軸がそれ
ぞれ同一方向に向かうように焼結されている。

第３図において鎖線は本実施例電子部品の損失特性を示
すもので、実線の従来特性に比べてμは高周波側にずれ
、μ′も高周波側にずれて大きなピークを得ることがで
きる。従ってノイズ除去能力を高めることができる。

本実施例電子部品において、フェライトチップ１の各結
晶粒が前記のように望ましい配向状態にあるか否かは、
その断面を電子顕微鏡によって写真にとることで確認す
ることができる。すなわち断面写真を観察して磁区の方
向と数をカウントする。この場合磁区の方向は水平面に
対して例えば±３０°の範囲にあるものを許容範囲とし
、また数は（配向している粒子）／（カウント総数）〉
０、　５の条件を満たした場合を良品とみなすことがで
きる。

次に第４図を参照して本発明フェライトチップ状電子部
品の製造方法を工程順に説明する。先ず（ａ）のように
前記したＣｏ２ＢａＦ　ｅ１６０：＋７（Ｗ型）のよう
な六方晶フェライト粒体材料、バインダー（樹脂系）、
可塑剤等を用意し混合してスラリー化する。次に（ｂ）
のようにドクターブレード法等によって所望の厚さにシ
ート化する。

このときクリアランスは５００μｍ以下に選ぶ。

次に（Ｃ）のようにシートを２本のロール間に挟み込ん
でロールがけし、複数回この方法を繰り返して粉体粒子
の配向を行う。続いて（ｄ）のように積層・熱プレスを
行ってプレス時電極用の穴あけを行う。又は別工程とし
てパンチングにより穴をあけることも可能である。また
プレス後シートを各チップごとに切断するか、ストリッ
プラインを入れる。次に（ｅ）のように脱バインダー・
焼成を行い、１０００℃以上の熱処理によってバインダ
ーを除去してフェライトチップを作成する。

脱バインダーはバインダーの種類により設定する温度は
変化する。また脱バインダー後１０００℃以上でフェラ
イトの焼結が行われる。次に（ｆ）のように各チップに
対してＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ。

Ａｇ−Ｐｄ等のペーストを印刷して内部電極、端子電極
等の電極印刷を行う。次に（ｇ）のように１０００℃以
下で電極焼成を行って、第１図のようなチップ状電子部
品を完成する。

なお変形例として（ｂ）と（ｄ）によってフェライトの
配向が充分に得られる場合は、（Ｃ）の工程を省略する
ことができる。また電極材料としてＭｏ、Ｗ等を使用す
る場合は、（ｅ）において、電極と同時焼成が可能とな
る。さらに（ａ）において、ガラスフリットをフェライ
トに対して体積比率で３０％以上混合する場合は、低温
焼結が可能となり、電極との同時焼成が可能となる。但
し部品としては使用するフェライトが同材質の場合は対
象とする周波数は変化する。

第５図は本発明の他の製造方法を示すもので、低温焼成
の場合を示すものである。先ず（ａ）のように六方晶フ
ェライト（７０％以下）とガラスフリット（３０％以上
）を用意し、これにバインダー及び可塑剤を混合してス
ラリー化する。但し、前記％値はフェライトとガラス粉
体（フィラー）全体に対して体積割合として示している
。次に（ｂ）のようにドクターブレード法等によってシ
ート化した後、（Ｃ）のようにロールがけを行って粉体
粒子の配向を行う。次に（ｄ）のように積層・熱プレス
を行った後、（ｅ）のように電極印刷を行う。続いて（
ｆ）のように脱バインダー・焼成を１０００℃以下で行
うことにより、チップ状電子部品が完成する。

第６図は第５図の製造方法の（Ｃ）以下の変形例を示す
ものである。（Ｃ）の後に（ｄ）′のようにパンチング
を行って各シートに電極穴あけを行う。次に（ｅ）′の
ように電極材料を電極穴に充てんした後、（ｆ）′のよ
うに積層・熱プレスを行い、（ｇ）’のように１０００
℃以下で脱バインダー・焼成を行って後（ｈ）′のよう
に半田電極の印刷を行う。次に（ｉ）′のように１００
０℃以下で電極焼き付けを行うことにより、チップ状電
子部品が完成する。

このように種々の製造方法を適用することにより、第１
図のように磁気損失特性を増加したフェライトチップ状
電子部品を得ることができる。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、六方晶フェライトの
各結晶粒をそのＣ軸がそれぞれ同一方向に向かうように
焼結するようにしたので、磁気損失特性に優れたフェラ
イトチップを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明のフェライトチップ状電子部
品の実施例を示す斜視図及び断面図、第３図は本発明及
び従来電子部品における磁気損失特性を示すグラフ、第
４図及び第５図は本発明のフェライトチップ状電子部品
の製造方法の異なった実施例を示す工程図、第６図は第
５図の変形例を示す工程図、第７図及び第８図は本発明
の詳細な説明図、第９図は従来の欠点の説明図、第１０
図及び第１１図は従来の電子部品を示す斜視図及び断面
図である。 １・・・フェライト焼結体、　２・・・内部電極、３・
・・外部電極、 ４・・・端子電極。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）フェライトチップに形成された外部電極及びこの
   外部電極に導通する内部導体を有するフェライトチップ
   状電子部品において、六方晶フェライト焼結体から成る
   フェライトチップを有し、六方晶フェライト焼結体の各
   結晶粒のＣ面がそれぞれ実質的に平行に配列されている
   ことを特徴とするフェライトチップ状電子部品。
2. （２）六方晶フェライト焼結体がＣ面内異方性を有し、
   かつ前記内部導体がＣ面方向と垂直方向に設けられた請
   求項１記載のフェライトチップ状電子部品。
3. （３）六方晶フェライト材料をスラリー化し所望の厚さ
   のグリーンシートに形成する工程と、グリーンシート形
   成時又はグリーンシート形成後において該シート面の上
   下方向から圧力を加えてフェライトの各結晶粒のＣ面を
   平行に配向する工程と、該シート面上又はシート内に設
   けたスルーホールに内部導体を印刷する工程と、該シー
   トを積層・熱プレスして積層体を形成する工程と、内部
   導体に導通する外部電極を形成する工程と、該積層体を
   焼結する工程とを含むことを特徴とするフェライトチッ
   プ状電子部品の製造方法。